(57)【要約】【課題】液体の混色を防ぎ、液体のメニスカスを保護し、液体の残りを無くすことによりワイピング動作が不要になる液体噴射ヘッドの液体吸引装置を提供すること。【解決手段】ノズル面６１に接触させるための本体１と、本体１内に配置されてノズル面６１に接触してノズル面６１を封止することでノズル面６１の液体を吸収する液体の吸収部材１０５と、本体１内を吸引するために負圧を形成する負圧形成部１９と、本体１をノズル面６１に接触させる第１動作を行うことで負圧形成部１９の動作によりノズル面６１の液体を吸引させ、本体１をノズル面６１から離す第２動作を行って負圧発生部１９の動作により本体１内の液体と吸収部材１０５内の液体を本体１の外部に排出させ、本体１と吸収部材１０５をノズル面６１に接触させる第３動作を行い吸収部材１０５にノズル面６１の液体を吸収させるための動作機構部１２０とを備える。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の供給を受けて前記液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面における前記液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引装置において、
前記ノズル面に接触させるための本体と、
前記本体内に配置されて前記ノズル面に接触することで前記ノズル面の前記液体を吸収する液体の吸収部材と、
前記本体内を吸引するために負圧を形成するための負圧形成部と、
前記本体を前記ノズル面に接触して前記ノズル面を封止させる第１動作を行うことで前記負圧形成部の動作により前記ノズル面の前記液体を吸引させ、前記本体を前記ノズル面から離す第２動作を行って前記負圧発生部の動作により前記本体内の前記液体と前記吸収部材内の前記液体を前記本体の外部に排出させ、前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる第３動作を行うことで前記吸収部材に前記ノズル面の前記液体を吸収させるための動作機構部と、を備えることを特徴とする液体噴射ヘッドの液体吸引装置。
【請求項２】
前記動作機構部は、
前記液体噴射ヘッドとともに直線移動するカムフォロアーと、
前記カムフォロアーを案内することで、前記第１動作、第２動作、および第３動作を行うカム部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの液体吸引装置。
【請求項３】
前記第１動作では前記本体を前記ノズル面に接触させ、前記第３動作では前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる付勢力を発生する付勢部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドの液体吸引装置。
【請求項４】
前記ノズル面には、複数のノズル開口列が配列されており、前記液体の吸収部材は、各前記ノズル開口列に対応する位置に、凹部を有することを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッドの液体吸引装置。
【請求項５】
前記本体は、前記ノズル面に接触する部分には、前記ノズル面に密着するためのシール部を有し、
前記本体が前記ノズル面に接触して前記付勢部材の力に抗して移動する際に前記本体内からの前記液体の漏れを防止する液体漏れ防止部を有することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射ヘッドの液体吸引装置。
【請求項６】
液体の供給を受けて前記液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面における前記液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引方法において、
前記本体を前記ノズル面に接触して前記ノズル面を封止させる第１動作を行うことで、前記負圧形成部の負圧発生動作により前記ノズル面の前記液体を吸引させる液体負圧吸引ステップと、
前記本体を前記ノズル面から離す第２動作を行って、前記負圧発生部の負圧発生動作により前記本体内の前記液体と前記吸収部材内の前記液体を前記本体の外部に排出させる液体負圧排出ステップと、
前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる第３動作を行うことで前記吸収部材に前記ノズル面の前記液体を吸収させる液体吸収ステップと、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドの液体吸引方法。
【請求項７】
液体の供給を受けて前記液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面における前記液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引装置を有する液体噴射装置において、
前記液体吸引装置は、
前記ノズル面に接触させるための本体と、
前記本体内に配置されて前記ノズル面に接触することで前記ノズル面の前記液体を吸収する液体の吸収部材と、
前記本体内を吸引するために負圧を形成するための負圧形成部と、
前記本体を前記ノズル面に接触して前記ノズル面を封止させる第１動作を行うことで前記負圧形成部の動作により前記ノズル面の前記液体を吸引させ、前記本体を前記ノズル面から離す第２動作を行って前記負圧発生部の動作により前記本体内の前記液体と前記吸収部材内の前記液体を前記本体の外部に排出させ、前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる第３動作を行うことで前記吸収部材に前記ノズル面の前記液体を吸収させるための動作機構部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面の液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引装置、液体噴射ヘッドの液体吸引方法および液体噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等の発達によりグラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになったため、ディスプレイに表示されるたとえばカラー画像のハードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められている。
ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が知られていた。そして、このようなインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録が行われる。
そして共通のキャリッジ上に、たとえばブラックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出が可能なカラー用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
【０００４】
インクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズルからインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入等によりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こすという問題を抱えている。
【０００５】
このために、インクジェット式記録装置には、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するためのキャッピング手段と、必要に応じてノズルプレートを清掃するクリーニング装置を備えている。
このキャッピング手段は、印刷の休止時にノズル開口のインクの乾燥を防止する蓋として機能するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャップ部材によりノズルプレートを封止し、吸引ポンプからの負圧により、ノズル開口からインク滴を吸引してノズル開口の目詰まりを解消する機能をも備えている。
通常のインクジェット式記録装置においては、キャップによってノズルのインクを吸引した時に、直ぐにキャップを後退させると、残留インクが垂れて記録装置内を汚してしまう。これを防止するために大気開放弁とその駆動装置を必要としており、記録装置の構造が複雑になり、かつコストがかかるという問題点がある。
この問題を解消するのに、キャップとこのキャップの中に配置された発泡体を備えているキャッピング手段が提案されている（たとえば特許文献１。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−８４９１８号公報（第１頁ないし第３頁、図１ないし図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のインク吸引用のキャッピング手段では、次のような問題がある。
記録ヘッドのノズルの開口部に対してキャッピング手段の発泡体が密着される際には、キャップ本体を変形させ、かつこの発泡体は押された力によりノズル開口に対して圧縮変形された状態になる。発泡体自体が圧縮変形された状態で、ノズル開口からのインクを吸収することでインクの垂れを防止している。
発泡体自体が圧縮変形するので、発泡体に既に吸収されているインクが、逆に発泡体から発泡体の外に滲み出てしまい、インクの垂れ現象もしくは滲み出たインクがノズル開口の付近に付着してしまう現象が発生する。
【０００８】
このように、インクの吸収材である発泡体がノズルプレート面に押されて圧縮により形状変形するので、ノズル開口側のインクを吸収するのと同時に、既に発泡体に吸収されてしまっているインクが逆に発泡体の外に滲み出てしまって、インクがノズル面に転写してしまう現象が生じるのである。また、発泡体が変形したまま戻らなくなってしまう。
この結果、ノズル面において各色のインクが混じるのでインクの混色現象が発生する。しかも、各ノズル開口には、発泡体の表面が圧着されてしまうので、各ノズル開口に形成されているメニスカスを壊し易い。そして、ノズル面においてインクの残りが多くなってしまう。
【０００９】
ノズル面にインクの残りが多くなってしまったりあるいは混色が生じると、インクの吸引作業の後に、ノズル面に対してワイピング動作を行う必要がある。このワイピング動作によりノズル面に付着している増粘したインクの除去を行う必要がある。ワイピング動作を行うと、ノズル面に形成されている撥液膜がとれてしまう可能性がある。
そこで本発明は上記課題を解消し、液体の混色を防ぎ、液体のメニスカスを保護し、液体の残りを無くすことによりワイピング動作が不要になる液体噴射ヘッドの液体吸引装置、液体噴射ヘッドの液体吸引方法および液体噴射装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、液体の供給を受けて前記液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面における前記液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引装置において、前記ノズル面に接触させるための本体と、前記本体内に配置されて前記ノズル面に接触することで前記ノズル面の前記液体を吸収する液体の吸収部材と、前記本体内を吸引するために負圧を形成するための負圧形成部と、前記本体を前記ノズル面に接触して前記ノズル面を封止させる第１動作を行うことで前記負圧形成部の動作により前記ノズル面の前記液体を吸引させ、前記本体を前記ノズル面から離す第２動作を行って前記負圧発生部の動作により前記本体内の前記液体と前記吸収部材内の前記液体を前記本体の外部に排出させ、前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる第３動作を行うことで前記吸収部材に前記ノズル面の前記液体を吸収させるための動作機構部と、を備えることを特徴とする液体噴射ヘッドの液体吸引装置である。
【００１１】
上記構成によれば、本体は、ノズル面に接触させるためのものである。吸収部材は、本体内に配置されて、この吸収部材はノズル面に接触することでノズル面の液体を吸収する。負圧形成部は、本体内を吸引するために負圧を形成する。
動作機構部は、本体をノズル面に接触してノズル面を封止させる第１動作を行うことで負圧形成部の動作によりノズル面の液体を吸引させる。また動作機構部は、本体をノズル面から離す第２動作を行って負圧発生部の動作により本体内の液体と吸収部材内の液体を本体の外部に配置させる。そして動作機構部は、本体と吸収部材をノズル面に接触させる第３動作を行うことで、吸収部材にノズル面の液体を吸収させる。
【００１２】
これにより、動作機構部が第１動作を行うことで、ノズル面の液体を吸引させて本体内に収容できる。動作機構部が第２動作を行うことで、本体内に収容された液体と吸収部材内の液体を本体の外部に排出させる。そして、動作機構部が第３動作を行うことで、本体と吸収部材をノズル面に接触させて、この状態でノズル面の液体を吸収部材に吸収（もしくは吸着）させることができる。
これにより、ノズル面の液体を吸引した後に、本体内および吸収部材内の液体を外部に確実に排出して、その後吸収部材には液体が吸収されていない状態で、吸収部材をノズル面に接触させることによりノズル面に残っている液体を確実に吸引もしくは吸着することができる。
【００１３】
このことから、従来必要であったノズル面に残っている液体をワイピング動作により除去する動作が不要になる。したがって、ノズル面は吸収部材を接触させるだけであるので、ノズル面の耐久性が低下せず、常にノズル面をきれいにすることができる。
また、ノズル面に液体の残りが生じないので、混色のような異なる液体の混合が発生せず、ワイピングにより液体のメニスカスを壊してしまうという現象も無くすことができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記動作機構部は、前記液体噴射ヘッドとともに直線移動するカムフォロアーと、前記カムフォロアーを案内することで、前記第１動作、第２動作、および第３動作を行うカム部と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、動作機構部のカムフォロアーは、液体噴射ヘッドとともに直線移動する。カム部は、カムフォロアーを案内することで、第１動作、第２動作および第３動作を行わせる。
これにより、簡単な構造でありながら、本体および吸収部材に対して第１動作、第２動作および第３動作を行わせることができる。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記第１動作では前記本体を前記ノズル面に接触させ、前記第３動作では前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる付勢力を発生する付勢部材を有することを特徴とする。
上記構成によれば、付勢部材の付勢力は、第１動作では本体をノズル面に接触させる。この付勢部材の付勢力は、第３動作では本体と吸収部材をノズル面に接触させるものである。
これによって、付勢部材は本体をノズル面に確実に接触させることができるとともに、本体と吸収部材をノズル面に確実に接触させることができる。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明の構成において、前記ノズル面には、複数のノズル開口列が配列されており、前記液体の吸収部材は、各前記ノズル開口列に対応する位置に、凹部を有することを特徴とする。
上記構成によれば、ノズル面には、複数のノズル開口列が配列されている。液体の吸収部材は、ノズル開口列に対応する位置に凹部を有している。
これによりノズル開口列は、液体の吸収部材によっては密着されないので、ノズル開口へ直接液体が付着する現象を少なくすることができる。またノズル開口にある液体のメニスカスを破壊しないようにすることができる。
【００１７】
第５の発明は、第４の発明の構成において、前記本体は、前記ノズル面に接触する部分には、前記ノズル面に密着するためのシール部を有し、前記本体が前記ノズル面に接触して前記付勢部材の力に抗して移動する際に前記本体内からの前記液体の漏れを防止する液体漏れ防止部を有することを特徴とする。
上記構成によれば、本体のシール部はノズル面に密着する部分である。液体漏れ防止部は、本体がノズル面に接触して付勢部材の力に抗して移動する際に本体内から液体の漏れを防止する。
これにより、負圧形成部が負圧を発生させると、本体内を確実に負圧にして本体内の液体あるいは本体内の液体および吸収部材内の液体を確実に外部に排出することができる。
【００１８】
第６の発明は、液体の供給を受けて前記液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面における前記液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引方法において、前記本体を前記ノズル面に接触して前記ノズル面を封止させる第１動作を行うことで、前記負圧形成部の負圧発生動作により前記ノズル面の前記液体を吸引させる液体負圧吸引ステップと、前記本体を前記ノズル面から離す第２動作を行って、前記負圧発生部の負圧発生動作により前記本体内の前記液体と前記吸収部材内の前記液体を前記本体の外部に排出させる液体負圧排出ステップと、前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる第３動作を行うことで前記吸収部材に前記ノズル面の前記液体を吸収させる液体吸収ステップと、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドの液体吸引方法である。
【００１９】
上記構成において、液体負圧吸引ステップでは、本体をノズル面に接触してノズル面を封止させる第１動作を行うことで負圧形成部の負圧発生動作によりノズル面の液体を吸引させる。
液体負圧排出ステップでは、液体をノズル面から離す第２動作を行って、負圧発生部の負圧発生動作により本体内の液体と吸収部材内の液体を本体の外部に排出させる。
液体吸収ステップでは、本体と吸収部材をノズル面に接触させる第３動作を行うことで、吸収部材にノズル面の液体を吸収もしくは吸着させる。
【００２０】
これにより、動作機構部が第１動作を行うことで、ノズル面の液体を吸引させて本体内に収容できる。動作機構部が第２動作を行うことで、本体内に収容された液体と吸収部材内の液体を本体の外部に排出させる。そして、動作機構部が第３動作を行うことで、本体と吸収部材をノズル面に接触させて、この状態でノズル面の液体を吸収部材に吸収（もしくは吸着）させることができる。
これにより、ノズル面の液体を吸引した後に、本体内および吸収部材内の液体を外部に確実に排出して、その後吸収部材には液体が吸収されていない状態で、吸収部材をノズル面に接触させることによりノズル面に残っている液体を確実に吸引もしくは吸着することができる。
【００２１】
このことから、従来必要であったノズル面に残っている液体をワイピング動作により除去する動作が不要になる。したがって、ノズル面は吸収部材を接触させるだけであるので、ノズル面の耐久性が低下せず、常にノズル面をきれいにすることができる。
また、ノズル面に液体の残りが生じないので、混色のような異なる液体の混合が発生せず、ワイピングにより液体のメニスカスを壊してしまうという現象も無くすことができる。
【００２２】
第７の発明は、液体の供給を受けて前記液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面における前記液体を吸引するための液体噴射ヘッドの液体吸引装置を有する液体噴射装置において、前記液体吸引装置は、前記ノズル面に接触させるための本体と、前記本体内に配置されて前記ノズル面に接触することで前記ノズル面の前記液体を吸収する液体の吸収部材と、前記本体内を吸引するために負圧を形成するための負圧形成部と、前記本体を前記ノズル面に接触して前記ノズル面を封止させる第１動作を行うことで前記負圧形成部の動作により前記ノズル面の前記液体を吸引させ、前記本体を前記ノズル面から離す第２動作を行って前記負圧発生部の動作により前記本体内の前記液体と前記吸収部材内の前記液体を前記本体の外部に排出させ、前記本体と前記吸収部材を前記ノズル面に接触させる第３動作を行うことで前記吸収部材に前記ノズル面の前記液体を吸収させるための動作機構部と、を備えることを特徴とする液体噴射装置である。
【００２３】
これにより、動作機構部が第１動作を行うことで、ノズル面の液体を吸引させて本体内に収容できる。動作機構部が第２動作を行うことで、本体内に収容された液体と吸収部材内の液体を本体の外部に排出させる。そして、動作機構部が第３動作を行うことで、本体と吸収部材をノズル面に接触させて、この状態でノズル面の液体を吸収部材に吸収（もしくは吸着）させることができる。
これにより、ノズル面の液体を吸引した後に、本体内および吸収部材内の液体を外部に確実に排出して、その後吸収部材には液体が吸収されていない状態で、吸収部材をノズル面に接触させることによりノズル面に残っている液体を確実に吸引もしくは吸着することができる。
【００２４】
このことから、従来必要であったノズル面に残っている液体をワイピング動作により除去する動作が不要になる。したがって、ノズル面は吸収部材を接触させるだけであるので、ノズル面の耐久性が低下せず、常にノズル面をきれいにすることができる。
また、ノズル面に液体の残りが生じないので、混色のような異なる液体の混合が発生せず、ワイピングにより液体のメニスカスを壊してしまうという現象も無くすことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。この本体部１は、ガイドレール１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０を備えている。記録ヘッド３０は印刷ヘッドとも言う。
【００２６】
キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２，３，４，５が着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はガイドレール１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔに往復走行する。
【００２７】
ホームポジション１８は、ガイドレール１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジの走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例でありキャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。
インク吸引装置２０は、記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる機能を備える。この吸引ポンプ１９は、インク吸引装置２０を構成する一構成要素である。インク吸引装置２０は、液体吸引装置の１種類である。インクは液体の１種類である。
【００２８】
図２は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０に対して印刷やクリーニング動作あるいはインク吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。
【００２９】
図２に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、センサー８、インク吸引装置２０、インクカートリッジ２，３，４，５、記録ヘッド３０、キャリッジ１４、用紙搬送機構１５Ａを含んでいる。図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２ないし５が、キャリッジ１４の上に直接搭載されているが、これに限らずインクカートリッジ２ないし５がキャリッジとは別の位置に搭載しても勿論構わない。
図２の用紙搬送機構１５Ａは、図１の用紙２９をプラテン１２上を搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。
【００３０】
図３は、図１に示す記録ヘッド３０の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。
各インクカートリッジ２ないし５からのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４が接続されている。圧力室５１から押し出されたインク滴がノズル開口列５４のノズル開口５５から吐出される。
【００３１】
図４はノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４の配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４は、たとえば数１０から数１０００のノズル開口から構成されている。
図５は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５からインク滴が吐出できる。
【００３２】
記録ヘッド３０内のインク中に気泡が混入したり、インク経路５０や圧力室５１内に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害されて、正常なインクの吐出が行えないことがある。この場合には、図２に示すインク吸引装置２０が用いられ、このインク吸引装置２０によるインクの強制排出が必要となる。
また、インクジェット式記録装置１０を最初に使用する際の開始時や、インクカートリッジを別の種類のインクカートリッジに交換した場合では、図３の記録ヘッド３０内のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。このような初期のインクの充填に際しても、インク吸引装置２０が使用され、このインク吸引装置２０は、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５から空気およびインクが強制的に吸引されてノズル開口５５から排出される。
【００３３】
図６は、本発明の液体噴射ヘッドの液体吸収装置の一例であるインクジェット式記録装置のインク吸引装置２０の構造例を示している。
インク吸引装置２０は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の本体部１におけるホームポジション１８に配置されている。
インク吸引装置２０は、本体１００、液体の吸収部材１０５、負圧形成部である吸引ポンプ１９、そして動作機構部１２０を有している。
【００３４】
図６に示す記録ヘッド３０は、液体噴射ヘッドの１種であるが、記録ヘッド３０は図１のキャリッジ１４とともに主走査方向Ｔのヘッド移動方向Ｔ１に沿ってガイドレール１７によりホームポジション１８側に移動される。
この記録ヘッド３０はキャリッジ１４の下面側に設けられている。記録ヘッド３０の下面はノズルプレート面６１である。このノズルプレート面６１は、図３と図４にその形状例を示している。ノズルプレート面６１は、ノズルプレート６２の下面である。ノズルプレート６２は、上述したような複数のノズル開口列、たとえば図３と図４の図示例では４列のノズル開口列５４を有している。各ノズル開口列５４は、Ｔ方向とは直交するＵ方向に沿って同じ間隔で形成されている。
【００３５】
図６に示すインク吸引装置２０の本体１００と吸収部材１０５について説明する。
図７は、図６に示すインク吸引装置２０の本体１００および吸収部材１０５等の構造例を示している。図７では、図６のＡ−Ａ線における本体１００と吸収部材１０５等の断面構造例を示している。図６と図７に示す本体１００は、キャップ本体とも呼んでいる。
このインク吸引装置２０の本体１００は、たとえば図７に示すように非印刷領域であるホームポジション１８において、印刷休止中の記録ヘッドに対して接触もしくは密着してノズルプレート面６１を封止することにより、ノズルプレート面６１のノズル開口５５の乾燥をできるだけ防ぐ構造である。
【００３６】
また、この本体１００は、吸引ポンプ１９の負圧発生動作により、クリーニング動作時には記録ヘッド３０のノズル開口５５に負圧を与えて、ノズル開口５５からインクを吸引するようになっている。
さらに、本体１００は、インクのフラッシング動作によって、記録ヘッド３０のノズル開口５５からインク滴を受けるための容器としての機能も持っている。
【００３７】
図６と図７に示す本体１００は、上部開口１０１を有するたとえば箱状の部材である。この本体１００は平面で見てたとえば長方形状の上部開口１０１を有している。図６に示すように本体１００は、４つの側面１０２，１０３，１０４，１０５および底部１０６を有している。
４つの側面１０２ないし１０５の上端面には、全長にわたってシール部１０８が形成されている。このシール部１０８は、たとえば図８に示すようにノズルプレート面６１に対して接触して密着される部分である。これによって、本体１００内の空間１０９はノズルプレート面６１のほぼ全面を封止できる構造である。
【００３８】
図６と図７に示すように、本体１００の内部には、液体の吸収部材１０５が収容されている。吸収部材１０５は、たとえば直方体形状の部材である。吸収部材１０５は、たとえば多孔性の部材、一例として多孔性の樹脂等を使用して作ることができる。この吸収部材１０５は、たとえば直方体状の部材でありインクのような液体を吸収もしくは吸着することができるベルイータ（商品名）と呼ばれるポリビニールアルコール（ＰＶＡ）を原料としたＰＶＦ（ポリビニールホルマール）スポンジにより作られている。
吸収部材１０５の底部１２１には、液体通路１２２を通じてチューブ１２３に接続されている。このチューブ１２３は、吸引ポンプ１９に接続されている。吸引ポンプ１９は本体１００内の空間と吸収部材１０５内を強制的に吸引する吸引手段である。吸引ポンプ１９がインクを本体１００と吸収部材１０５から外部に吸引すると、吸引されたインクは廃インクタンク１１１に収容される。
【００３９】
図７の液体通路１２２は、チューブ状の部材１２４により形成されている。液体通路１２２の内端部１２５は、吸収部材１０５に接している。
これにより、容器状の本体１００内の空間１０９に使用されたインクと吸収部材１０５に吸収されたインクは、吸引ポンプ１９を作動させることにより、液体通路１２２、チューブ１２３を通じて廃インクタンク１１１側に排出することができる。
【００４０】
図７の部材１２４は、支持部材１２７に対してＺ１方向とＺ２方向（Ｚ方向）に移動可能になっている。
本体１００の底部１０６は、開口部１２８を有している。この開口部１２８の中央には、液体通路１２２の内端部１２５が位置している。本体１００の底部１０６は、移動可能部分１２９に接続されていて、底部１０６と移動可能部分１２９の接続部分には開口部１２８が設けられている。
移動可能部分１２９はたとえば円筒状部材であるが、移動可能部分１２９は底部１３０を有している。この底部１３０は、固定部材１３１に対してＺ１方向とＺ２方向（Ｚ方向）に移動可能になっている。この底部１３０と支持部材１２７の間には、付勢部材１３３が設けられている。この付勢部材１３３としてはたとえばコイルバネである。
【００４１】
図７の本体１００が、移動可能部分１２９とともに固定部材１３１に対して付勢部材１３３の付勢力に抗してＺ１方向とＺ２方向に移動できる。移動可能部分１２９はたとえば上述したように円筒状部材であるが、固定部材１３１はやはり円筒状部材である。固定部材１３１と移動可能部分１２９および液体通路１２２の部材１２４は、同心円上に配列されている。つまり、移動可能部分１２９の内側には固定部材１３１が配置され、固定部材１３１の内側には部材１２４が配置されている。
【００４２】
固定部材１３１の一端部１３４は、本体１００内の空間１０９側に位置され、固定部材１３１の他端部１３５は支持部材１２７の内面に固定されている。
移動可能部分１２９と固定部材１３１の間には、インクの漏れを防止し、負圧時のエア漏れ防止をも兼ねるための液体漏れ防止部１３９が配置されている。この液体漏れ防止部１３９は、たとえば複数のリング状のシール材である。
この液体漏れ防止部１３９が配置されていることにより、本体１００と移動可能部分１２９が、固定部材１３１に対してＺ１方向あるいはＺ２方向に移動したとしても、移動可能部分１２９の内面と固定部材１３１の外面の間から支持部材１４０，１２７側へインクが漏れるのを確実に防ぐことができる。
【００４３】
次に、図６に示す動作機構部１２０について説明する。
動作機構部１２０の構造例は、図６と図１０に示している。
動作機構部１２０は、インク吸引装置２０のキャップ１００と吸収部材１０５の位置関係を、図７に示す液体負圧吸引ステップＳＴ３と、図８に示す液体負圧排出ステップＳＴ４および図９に示す液体吸収ステップＳＴ５の３つの状態に変化させるための機構部分である。
動作機構部１２０は、図６と図１０に示すように、支持部材１４０、カム部材１４１、２つのカムフォロアー１４３，１４４、および２つのカム溝１５０，１５１を有している。
【００４４】
図６に示す支持部材１４０は、図７に示すように支持部材１２７を有している。この支持部材１２７の内面は、上述したように固定部材１３１の他端部１３５を固定している。
図６に示しているように、支持部材１４０の一方の側と他方の側の面には、カムフォロアー１４３，１４４がそれぞれ対応する位置に設けられている。つまり一組のカムフォロアー１４３，１４３は中心軸ＣＬ１に沿って配列されている。もう一組のカムフォロアー１４４，１４４は中心軸ＣＬ２に沿って配列されている。各カムフォロアー１４３，１４４はたとえば円柱状の部材である。中心軸ＣＬ２は中に中心軸ＣＬ１に比べて斜め上方にある。
【００４５】
図６に示すカム部材１４１は、支持部材１４０の外側に位置していて、対面する側面部１６０，１６１を有している。側面部１６０，１６１は、対向している面であり、支持部材１４０の一方の面１４０Ａと他方の面１４０Ｂのそれぞれ外側に位置している。
側面部１６０，１６１にはそれぞれカム溝１５０，１５１が形成されている。側面部１６０，１６１の各カム溝１５０，１５０は対応した位置に形成されており、もう１つのカム溝１５１，１５１も対応した位置に形成されている。
【００４６】
カム溝１５０，１５１は同じ形状を有している。カムフォロアー１４３はカム溝１５０に沿って案内されるとともに、カムフォロアー１４４がカム溝１５１に沿って案内される。
カム溝１５０，１５１はガイド溝とも呼んでいる。カム溝１５０は、水平な下段部８５ａ、第１傾斜部８５ｂ、水平側第１中段部８５ｃ、第２傾斜部８５ｄ、水平な第２中段部８５ｅ、第３傾斜部８５ｆ、水平な上段部８５ｇを連続した形で有している。
同様にして、カム溝１５１は、水平な下段部８６ａ、第１傾斜部８６ｂ、水平な第１中段部８６ｃ、第２傾斜部８６ｄ、水平な第２中段部８６ｅ、第３傾斜部８６ｆ、水平な上段部８６ｇを連続した形で有している。
【００４７】
図１０に示すように、キャリッジ１４の端部は、突部１５５を有している。支持部材１４０は、当接部１５６を有している。キャリッジ１４および記録ヘッド３０がヘッド移動方向Ｔ１に沿ってホームポジション１８に移動することにより、突部１５５が当接部１５６を押すようになっている。支持部材１４０は、キャリッジ１４のヘッド移動方向Ｔ１への移動に連動して、カム部材１４１に対してヘッド移動方向Ｔ１に沿ってスライドできるので、スライダーとも呼んでいる。
【００４８】
次に、図６ないし図９および図１０ないし図１２を参照しながら、図１３に示す液体噴射ヘッドの液体吸引方法の一例であるインク吸引方法について説明する。
図６は、上述したようにインク吸引装置等を示す斜視図であり、図７は、図１３に示す液体負圧吸引ステップＳＴ３を示し、図８は液体負圧排出ステップＳＴ４を示し、図９は液体吸収ステップＳＴ５を示している。
図１０は、図１３に示す液体負圧吸引ステップＳＴ３を示し、図１１は液体負圧排出ステップＳＴ４を示し、図１２は液体吸収ステップＳＴ５を示している。
【００４９】
図１３に示すステップＳＴ１では、図１に示すように記録ヘッド３０とキャリッジ１４は、印刷中にインク吸引装置２０からは遠い印刷領域に位置している。そこで、キャリッジ１４と記録ヘッド３０は、ヘッド移動方向Ｔ１に沿ってホームポジション１８へ移動を始める。
図１に示すインクジェット式記録装置１０の最初の使用の開始時や、インクカートリッジを別のインクカートリッジに交換した場合には、図３に示す記録ヘッド３０のインク流路５１の中にインクを充填する必要がある。この充填に際しては、インク吸引装置２０によって、記録ヘッド３０のノズル開口５５から空気およびインクが強制的に吸引されて排出されることになる。
また、記録ヘッド３０のインク中に気泡が混入したりあるいはインク経路５１に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害される場合がある。このような場合にも、インク吸引装置２０はインクの増粘対策のためにインクのフラッシング動作を行って、インクの強制排出が必要となる。
ステップＳＴ２のように、上述のような場合には図２の制御装置７がインク吸引装置２０に対しクリーニングの実行指令を行う。
【００５０】
次に図１３に示す液体負圧吸引ステップＳＴ３に移る。
このステップＳＴ３では、図１０に示すように記録ヘッド３０はヘッド移動方向Ｔ１に移動してホームポジション１８に達すると、キャリッジ１４の突部１５５が支持部材１４０の当接部１５６に突き当たるので、支持部材１４０はヘッド移動方向Ｔ１にスライドされる。つまりキャリッジ１４がヘッド移動方向Ｔ１に移動するのに連動して、支持部材１４０はヘッド移動方向Ｔ１にスライドする。
この液体負圧吸引ステップＳＴ３は、通常のインク吸引動作である。
【００５１】
このような場合に、図１０と図７に示すように本体１００のシール部１０８は、ノズルプレート面６１に接触もしくは密着された状態になる。図１０に示すように、支持部材１４０がヘッド移動方向Ｔ１にスライドされた結果、支持部材１４０のカムフォロアー１４３，１４４は、それぞれガイド溝１５０，１５１の下段部８５ａ，８６ａからＥ方向に沿って斜めに上昇されていく。
すなわち、カムフォロアー１４３はカム溝１５０の下段部８５ａ、第１傾斜部８５ｂ、第１中段部８５ｃ、第２傾斜部８５ｄを経て第２中段部８５ｅに達する。同様にして、カムフォロアー１４４は、カム溝１５１の下段部８６ａ、第１傾斜部８６ｂ、第１中段部８６ｃ、第２傾斜部８６ｂ、第２中段部８６ｅに達する。
このことから、図７に示すように本体１００のシール部１０８はノズルプレート面６１に接触した状態になる。しかし吸収部材１０５の１０５Ａはノズルプレート面６１から離れていて接触していない。
この状態で、吸引ポンプ１９が作動すると、本体１００の空間１０９には負圧が発生する。
【００５２】
次に、図１３に示す液体負圧排出ステップＳＴ４に移る。
このステップＳＴ４は、図８と図１１に例示している。
この場合にはキャリッジ１４がＴ２方向にやや戻った状態になり、これに連動して支持部材１４０は図示しないスプリングの力によりＴ２方向に戻る。カムフォロアー１４３はカム溝１５０の下段部８５ａへ位置され、カムフォロアー１４４はカム溝１５１の下段部８６ａへ位置される。
【００５３】
これによって、図８に示す本体１００と吸収部材１０５は、図７に示す状態から見比べて、Ｚ１方向に下がるとともに、シール部１０８はノズルプレート面６１から離れる。この状態で、図８の吸引ポンプ１９が作動すると、本体１００の空間１０９内に収容されているインクと、吸収部材１０５内に予めとどまっているインクの両方が、液体通路１２２とチューブ１２３を介して廃インクタンク１１１に確実に排出することができる。
このため、本体１００の空間１０９の中にはインクは残らず、しかも吸収部材１０５に予め吸収もしくは吸着されたインクは無く、全て廃インクタンク１１１に排出することができる。
【００５４】
次に、図１３の液体吸収ステップＳＴ５に移る。
液体吸収ステップＳＴ５は、図９と図１２に示している。
この液体吸収ステップＳＴ５では、図９に示すように吸収部材１０５の上面１０５Ａをノズルプレート面６１に対して圧接もしくは当接させることができ、ノズルプレート面に残っているインクは吸収部材１０５の上面１０５Ａにより吸収もしくは吸着させる。これによって、ノズルプレート面６１にインクが残るのを確実に防ぐことができる。
【００５５】
このようにして吸収部材１０５の上面１０５Ａをノズルプレート面６１に対して密着させる場合には、本体１００のシール部１０８が、ノズルプレート面６１に対して密着して封止している。
シール部１０８がノズルプレート面６１に密着しており、しかも吸収部材１０５の上面１０５Ａが密着できるようにするために、図１２に示すように、キャリッジ１４がヘッド移動方向Ｔ１に移動することにより、キャリッジ１４の突部１５５が支持部材１４０の当接部１５６に突き当たる。
支持部材１４０のカムフォロアー１４３は、カム溝１５０の最も高い位置にある上段部８５ｇに達するとともに、カムフォロアー１４４は、カム溝１５１の最も上にある上段部８６ｇに達する。
【００５６】
これによって、図９に示す吸収部材１０５は、図７に示す吸収部材１０５に比べてさらにＺ２方向に沿って付勢部材１３３の付勢力に抗して持ち上げられる。このため、吸収部材１０５の上面１０５Ａがノズルプレート面６１に圧接もしくは密着される。吸収部材１０５は、ノズルプレート面６１の残りのインクを吸収もしくは吸着することができる。
【００５７】
その後、図１３のステップＳＴ６においては、図９に示すようにシール部１０８と吸収部材１０５の上面１０５Ａがノズルプレート面６１に接触している状態から離す。つまり、キャリッジ１４を図１１に示すようにＴ１方向に移動することにより、支持部材１４０は、図示を省略しているスプリングのような付勢部材により、図１１に示すような初期状態に戻ることになる。
【００５８】
図１４は、本発明の別の実施形態を示している。
図１４に示す実施形態のインク吸引装置２０が、図９に示す実施形態と異なるのは、吸収部材１０５の形状である。つまり吸収部材１０５の上面１０５Ａは、複数の凹部２００を有している。これらの凹部２００は、ノズル開口５５のノズル開口列にそれぞれ対応した形状になっている。たとえばこれらの凹部２００の断面形状はいずれも半円形状である。
このようにすることで、たとえば図１４に示すように液体吸収部材１０５によりノズル開口５５の液体を吸収する時に、ノズル開口列は液体の吸収部材によっては密着されないので、ノズル開口へ直接液体が付着する現象を少なくするかもしくは無くすことができる。また、ノズル開口５５に対して吸収部材１０５の上面が直接当たらないので、ノズル開口５５に形成されているインクのメニスカスを破壊しない。
【００５９】
本発明の実施形態では、動作機構部が第１動作を行うことで、本体１００のシール部１０８を用いてノズルプレート面６１を封止することでノズル面の液体を吸引させて本体内に収容できる。動作機構部が第２動作を行うことで、本体内に収容された液体と吸収部材内の液体の両方を本体の外部に排出させる。
そして、動作機構部が第３動作を行うことで、本体と吸収部材をノズルプレート面に接触させて、この状態でノズルプレート面の液体を吸収部材に吸収（もしくは吸着）させることができる。
これにより、ノズルプレート面の液体を吸引した後に、本体内および吸収部材内の液体を外部に排出して、その後吸収部材には液体が吸収されていない状態で、吸収部材をノズルプレート面に接触させることによりノズルプレート面に残っている液体を確実に吸引もしくは吸着することができる。
【００６０】
このことから、従来必要であった液体噴射ノズル面に残っている液体をワイピング動作により除去する動作が不要になる。したがって、ノズルプレート面は吸収部材を接触もしくは圧接させるだけであるので、ノズルプレート面の耐久性が低下せず、常にノズルプレート面をきれいにすることができる。
また、ノズルプレート面に液体の残りが生じないので、複数種類の混色が発生せず、ワイピングにより液体のメニスカスを壊してしまうという現象も無くすことができる。
本発明の液体吸引装置は、簡単な構造でありながら、本体および吸収部材に対して第１動作、第２動作および第３動作を行わせることができる。
【００６１】
付勢部材１３３は本体を液体噴射ノズル面に確実に接触させることができるとともに、本体と吸収部材を液体噴射ノズル面に確実に接触させることができる。
本発明の液体噴射ヘッドの液体吸引装置の一例であるインクジェット式記録装置のインク吸引装置を用いることにより、このようなメリットがある。
従来はノズルプレート面のインクは、ワイピング動作によりワイパー部材を用いて機械的に除去していた。
しかし、本発明のインク吸引装置およびインク吸引方法では、直接吸収部材の面をノズルプレート面に対して圧接もしくは密着あるいは接触させることにより吸収もしくは吸着させることができる。
【００６２】
このことから、本発明を採用することにより、従来必要であったワイピング動作は不要となる。したがって、ノズルプレート面がワイピング動作により機械的に摩耗してしまう現象を防ぎ、ノズルプレート面の耐久性の維持を図ることができる。ノズルプレート面はたとえば撥水処理がしてある場合があり、この撥水処理がワイピング動作により低下してしまうのを確実に防ぐことができる。これによって、ノズルプレート面におけるインクの撥水性（撥液性）の劣化を防げ、ノズルプレート面は常にきれいにすることができる。
【００６３】
このようにワイピング動作が不要であるので、ワイピング動作のシーケンスやワイピング部材の設定が不要になる。
このように本発明の実施形態では、本体のシール部がノズルプレート面へ押し付ける押し付け力を変えることにより、本体のシール部だけがノズルプレート面に接触している場合と、本体のシール部と吸収部材の面の両方がノズルプレート面に接触できる場合の両方を行うことができる。
吸収部材の材質としては、ノズルプレート面に押し付けられても形状が変形しない非圧縮性の材質のものを用いても良いし、形状が変形する圧縮性の材質を用いても勿論構わない。
【００６４】
図示した実施形態においては、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各インクを使用する４つのインクカートリッジがキャリッジに装着できるようになっているが、これに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、ブラックインクを除いた３色のカラー印刷用の３つのインクカートリッジを備えているものであっても良い。また、インクを使用した５つ以上のインクカートリッジがキャリッジに装着できるようなものであっても良い。
本発明のキャップ本体と吸収装置の形状は、図示例に限らず他の形状を採用することも勿論可能である。また吸収部材の凹部の断面形状は、断面円形に限らず、上述したように断面楕円形状あるいは断面長方形状等を採用することも勿論可能である。
【００６５】
本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
たとえば、本発明の液体噴射装置としては、他の液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。本発明の液体噴射装置は、たとえば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイおよび面発光ディスプレイの製造等に用いられる電極材や色材等の液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す斜視図。
【図２】図１のインクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。
【図３】インクジェット式記録装置の記録ヘッドの構造例を示す断面図。
【図４】記録ヘッドのノズルプレート面の形状例を示す図。
【図５】記録ヘッドの圧電振動子の付近を示す図。
【図６】液体吸収装置の一例であるインク吸引装置の構造例を示す斜視図。
【図７】液体負圧吸引ステップにおいて、本体のシール部がノズルプレート面に密着している様子を示す図。
【図８】液体負圧排出ステップにおいて、本体内と吸収部材内に吸収されたインクを吸引ポンプにより排出している様子を示す図。
【図９】液体吸収ステップにおいて、本体のシール部と吸収部材の面がノズルプレート面に接触している状態を示す図。
【図１０】液体負圧吸引ステップの場合の動作機構部の状態を示す図。
【図１１】液体負圧排出ステップにおける動作機構部の状態を示す図。
【図１２】液体吸収ステップにおける動作機構部の状態を示す図。
【図１３】本発明の液体吸引方法の一例であるインク吸引方法の手順を示すフロー図。
【図１４】本発明の別の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１・・・本体部、２，３，４，５・・・インクカートリッジ、１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１９・・・吸引ポンプ（負圧形成部）、２０・・・インク吸引装置（液体吸収装置の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、５４・・・ノズル開口列、５５・・・ノズル開口、６１・・・ノズルプレート面（ノズル面の一例）、６２・・・ノズルプレート、１００・・・インク吸引装置の本体、１０５・・・吸収部材、１０８・・・本体のシール部、１４０・・・支持部材、１２０・・・動作機構部、１３３・・・付勢部材、１４３，１４４・・・カムフォロアー、１４１・・・カム部材、１５０，１５１・・・カム溝
【図１】
2005035106.tif 000003
【図２】
2005035106.tif 000004
【図３】
2005035106.tif 000005
【図４】
2005035106.tif 000006
【図５】
2005035106.tif 000007
【図６】
2005035106.tif 000008
【図７】
2005035106.tif 000009
【図８】
2005035106.tif 000010
【図９】
2005035106.tif 000011
【図１０】
2005035106.tif 000012
【図１１】
2005035106.tif 000013
【図１２】
2005035106.tif 000014
【図１３】
2005035106.tif 000015
【図１４】
2005035106.tif 000016